JP4306057B2

JP4306057B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP4306057B2
Application number: JP33839299A
Authority: JP
Inventors: 辰己熊田; 信和栗林; 茂樹原田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP2001150918A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車室内への吹出温度を制御する温度制御手段の操作位置と連動して吹出モードの切替を行う車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用空調装置においては、内外気切替ドア、温度制御手段（エアミックスドア、温水弁等）、および吹出モードドアを備えており、これらの機器を手動操作機構またはモータアクチュエータによりそれぞれ独立に操作するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両用空調装置では乗員による操作性向上のために、スイッチ操作にてモータアクチュエータを作動させて上記各機器を軽快に操作できるようにしたものが増加している。このようなものでは、内外気切替、温度制御および吹出モード切替のためにそれぞれ専用のモータアクチュエータを必要とし、コストアップを招く。
【０００４】
そこで、本発明者らは、モータアクチュエータの数を減らすために、温度制御と吹出モードの切替とを１つのモータアクチュエータにて行うことを検討してみた。すなわち、吹出モードの切替が温度制御手段の操作位置と相関があることに着目して、温度制御手段の操作位置が低温側から高温側へと移行するにつれて、吹出モードをフェイスモード、バイレベルモード、フットモードと順次切り替えることにより、温度制御と吹出モードの切替とを１つのモータアクチュエータにより行うことを検討してみた。
【０００５】
しかし、温度制御と吹出モードの切替とを単純に１つのモータアクチュエータにて行うと、温度制御手段の操作位置と吹出モードの切替とが常に１対１の関係で固定されてしまうので、次のような問題が生じる。すなわち、温度制御手段の操作位置を冷凍サイクルの蒸発器から構成される冷房用熱交換器の温度が変化した際に、車室内への吹出温度を一定に保つために、温度制御手段の操作位置を冷房用熱交換器の温度変化に応じて補正すると、温度制御手段の操作位置変化によって吹出モードが切り替わってしまい、空調フィーリングを損なう場合が生じることが分かった。
【０００６】
この問題点を図８により具体的に説明すると、図８の横軸は温度制御手段としてのエアミックスドアの開度（以下Ａ／Ｍ開度という）であり、Ａ／Ｍ開度の０％はエアミックスドアの最大冷房位置で、Ａ／Ｍ開度の１００％はエアミックスドアの最大暖房位置である。図８の縦軸は車室内への吹出温度である。
【０００７】
図８において、実線は冷房用熱交換器の温度（具体的には冷房用熱交換器の吹出直後の空気温度）ＴＥ＝０℃におけるＡ／Ｍ開度と吹出温度の制御特性であり、そのうち、▲１▼はフットモードでのフット吹出温度、▲２▼はバイレベルモードでのフェイス吹出温度、▲３▼はバイレベルモードでのフット吹出温度、▲４▼はフェイスモードでのフェイス吹出温度である。
【０００８】
また、破線は冷房用熱交換器の温度ＴＥ＝１５℃におけるＡ／Ｍ開度と吹出温度の制御特性であり、▲５▼〜▲８▼はそれぞれ上記▲１▼〜▲４▼に対応する吹出温度である。
【０００９】
いま、ＴＥ＝０℃の条件で車室内への吹出温度を所定のＡ／Ｍ開度ａにて制御しているときに、冷凍サイクルの圧縮機を省動力（エコノミー）制御等のために停止すると、ＴＥは冷房用熱交換器の吸い込み空気温度まで上昇する。図８のＴＥ＝１５℃はこのような圧縮機停止時に発生する状態であり、この場合は車室内への吹出温度を一定に保つためにはＡ／Ｍ開度を開度ａから矢印Ｘのように開度ｂに減少させて、Ａ／Ｍ開度を最大冷房側へ所定量補正する必要がある。
【００１０】
この補正後のＡ／Ｍ開度ｂはフェイスモードとなる領域であるから、破線▲８▼の温度制御特性によって３０℃を上回る温風がフェイス開口部から乗員頭部側へ吹き出し、空調フィーリングを損なう。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、１つのモータアクチュエータを用いて、温度制御手段の操作位置の変化に連動して吹出モードを切替設定する車両用空調装置において、冷房用熱交換器の温度変化による温度制御手段の操作位置の補正によって空調フィーリングの悪化が生じることを抑制することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、１つの共通のモータアクチュエータ（２８）を用いて、温度制御手段（１６）の操作位置の変化に連動して吹出モードを切替設定する車両用空調装置において、
温度制御手段（１６）が、車室内への吹出温度を目標温度に維持するための目標位置（ＳＷ）に操作されるようにモータアクチュエータ（２８）の目標作動角（ＳＷＯ）を決定し、更に、温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）を、冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）に応じて補正するようになっており、
冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）による目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態の目標位置（ＳＷ）に連動して決定された吹出モードが維持される範囲内に制限することを特徴とする。
【００１３】
これにより、車室内への吹出温度の制御に際して、温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）を冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）に応じて補正しても、この補正に起因して吹出モードが切り替わることを防止できる。
【００１４】
そのため、１つのモータアクチュエータ（２８）により温度制御手段（１６）の操作位置制御と吹出モードの切替設定とを行ってアクチュエータ部を簡素化できる車両用空調装置において、不合理な吹出モード切替による空調フィーリングの悪化を未然に防止できる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、１つのモータアクチュエータ（２８）を用いて、温度制御手段（１６）の操作位置の変化に連動して吹出モードを切替設定する車両用空調装置において、
温度制御手段（１６）が、車室内への吹出温度を目標温度に維持するための目標位置（ＳＷ）に操作されるようにモータアクチュエータ（２８）の目標作動角（ＳＷＯ）を決定し、
温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）を、冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）および暖房用熱交換器（１３）の温度（ＴＷ）に応じて補正するようになっており、
冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）による目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態で決定された吹出モードが維持される範囲内に制限するとともに、
暖房用熱交換器（１３）の温度（ＴＷ）による目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態で決定された吹出モードが維持される範囲内に制限することを特徴とする。
【００１６】
これにより、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を発揮できることに加え、暖房用熱交換器（１３）の温度（ＴＷ）による目標位置（ＳＷ）の補正に際しても、この補正に起因する吹出モードの切替を防止できる。そのため、フット開口部から冷風が乗員足元側へ吹き出すといった不具合を防止して、空調フィーリングの悪化を未然に防止できる。
【００１７】
請求項３に記載の発明のように、吹出モードドア（２０、２３、２６）は、具体的には、フェイス開口部（２２）から空気を吹き出すフェイスモードと、フェイス開口部（２２）およびフット開口部（２４）の両方から空気を吹き出すバイレベルモードと、フット開口部（２４）フットから空気を吹き出すフットモードとを少なくとも切り替えるようになっている。
【００１８】
このように、フェイス、バイレベル、フットの各吹出モードの切替を行うものにおいて、本発明によると、温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）の補正の制限によって、上記各吹出モード間での不合理な切替が生じることを未然に防止できる。
【００１９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態による車両用空調装置の空調ユニット部の断面図であり、本実施形態の空調装置はいわゆるセミセンター置きレイアウトのものであって、車室内前方の計器盤内部のうち車両左右方向の略中央部に空調ユニット１０を配置している。図１の矢印は車両の上下、前後方向に対する、空調ユニット１０の搭載方向を示している。
【００２１】
そして、この空調ユニット１０に空調空気を送風する送風機ユニット（図示せず）が空調ユニット１０側方（助手席側）にオフセット配置されている。この送風機ユニットは、周知のごとく内気または外気を切替導入する内外気切替箱と、この内外気切替箱から吸入した空気（内気または外気）を空調ユニット１０に向けて送風する遠心式の電動送風ファンとを備えている。
【００２２】
空調ユニット１０は樹脂製の空調ケース１１を有し、この空調ケース１１の内部に、送風空気が熱交換器１２、１３を通過して車両前方側から車両後方側へ向かって流れる空気通路を形成している。
【００２３】
空調ケース１１内の空気通路において、車両前方側に蒸発器１２が配置され、車両後方側にヒータコア１３が配置されている。蒸発器１２は周知のごとく冷凍サイクルの冷媒の蒸発潜熱を空調空気から吸熱して空調空気を冷却する冷房用熱交換器である。ヒータコア１３は車両エンジンの温水（冷却水）を熱源流体として空調空気を加熱する暖房用熱交換器である。空調ケース１１において、最も車両前方側（蒸発器１２の前方位置）で、かつ、助手席側の側面部には図示しない送風機ユニットからの送風空気が流入する空気入口部１４が形成してある。
【００２４】
ヒータコア１３の上方部に冷風バイパス通路１５を形成し、そして、蒸発器１２の直ぐ下流側（車両後方側）には板状のエアミックスドア１６が回転軸１６ａを中心として回動可能に配置されている。このエアミックスドア１６は冷風バイパス通路１５を通過する冷風とヒータコア１３のコア部１３ａを通過する温風との風量割合を調整して車室内への吹出空気温度を所望温度に調整できるもので、吹出空気温度の温度制御手段を構成する。
【００２５】
ヒータコア１３直後の部位には上方に向かう温風通路１７が形成され、この温風通路１７からの温風と冷風バイパス通路１５からの冷風が空気混合部１８で混合される。
【００２６】
空調ケース１１の空気通路下流側には複数の吹出開口部が形成されており、この吹出開口部のうち、デフロスタ開口部１９は空調ケース１１の上面部において車両前後方向の略中央部位で、空調ケース１１内部に開口している。そして、このデフロスタ開口部１９は図示しないデフロスタダクトを介して車両窓ガラスの内面に向けて空調空気を吹き出すようになっている。デフロスタ開口部１９は回転軸２０ａを中心として回動可能な板状のデフロスタドア２０により開閉される。
【００２７】
次に、フェイス開口部２２は空調ケース１１の上面部において、デフロスタ開口部１９よりも車両後方側の部位に開口している。このフェイス開口部２２は、図示しないフェイスダクトを介して車室内の乗員頭部へ向けて空気を吹き出すようになっている。フェイス開口部２２は回転軸２３ａを中心として回動可能な板状のフェイスドア２３により開閉される。
【００２８】
次に、フット開口部２４は空調ケース１１において、フェイス開口部２２の下方側に開口しており、フット開口部２４の下流側は空調ケース１１の左右両側に配置されたフット吹出口２５に連通し、このフット吹出口２５から乗員の足元部に温風を吹き出すようになっている。フット開口部２４は回転軸２６ａを中心として回動可能な板状のフットドア２６により開閉される。
【００２９】
なお、図１の例では、上記各開口部１９、２２、２４をそれぞれ専用の計３枚のドア２０、２３、２６により開閉する構成としているが、周知のごとくデフロスタ開口部１９とフェイス開口部２２を共通の１枚のドアにより切替開閉したり、フェイス開口部２２とフット開口部２４を共通の１枚のドアにより切替開閉するようにしても良い。
【００３０】
空調ユニット１０において、エアミックスドア１６の回転軸１６ａ、デフロスタドア２０の回転軸２０ａ、フェイスドア２３の回転軸２３ａ、およびフットドア２６の回転軸２６ａの一端部は空調ケース１１の外部に突出させ、この各回転軸１６ａ、２０ａ、２６ａの一端部をリンク機構２７を介して１つの共通のモータアクチュエータ２８の出力軸２８ａに連結している。
【００３１】
これにより、１つのモータアクチュエータ２８にて温度制御用のエアミックスドア１６と、吹出モード切替用のドア２０、２３、２６の両方を開閉するようになっている。ここで、モータアクチュエータ２８は直流モータで構成することができる。
【００３２】
次に、図２は車室内前部の計器盤付近に配置される空調操作パネル３０を示しており、本例では、空調操作パネル３０の前面に乗員により手動操作される操作部材として回転式ノブを持つ温度設定器３１が設けられ、また、押しボタン式にて手動操作されるオートスイッチ３２、デフロスタスイッチ３３、エアコンスイッチ３４、および内外気スイッチ３５が設けられている。
【００３３】
温度設定器３１は車室内の設定温度信号を発生する。オートスイッチ３２は空調自動制御の起動信号を出力するとともに、送風機ユニットの電動送風ファン（図示せず）の作動を断続する信号を出力する。デフロスタスイッチ３３は本例のデフロスタ指令手段を構成するもので、デフロスタモードを指令する信号を出力する。
【００３４】
エアコンスイッチ３４は空調用冷凍サイクルの圧縮機（図示せず）の作動を断続する信号を出力する。内外気スイッチ３５は送風機ユニットの内外気切替箱（図示せず）の内外気切替を行う信号を出力する。
【００３５】
次に、本実施形態における電気制御部の概要を図３により説明すると、空調用電子制御装置４１には、空調の自動制御のために、内気温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＴＳ、蒸発器吹出温度（蒸発器冷却度合）ＴＥ、ヒータコア１３の温水温度ＴＷ等を検出する周知のセンサ群４２から検出信号が入力される。
【００３６】
また、空調操作パネル３０の温度設定器３３から入力される車室内の設定温度信号Ｔｓｅｔの他に、前述の各スイッチ３２〜３５から操作信号が空調用電子制御装置４１に入力される。また、ポテンショメータ４３はモータアクチュエータ２８の出力軸２８ａに連結されてモータアクチュエータ２８の実際の作動角（回転角）を検出するもので、このポテンショメータ４３からはモータアクチュエータ２８の作動角の検出信号が空調用電子制御装置４１に入力される。
【００３７】
なお、空調用電子制御装置４１はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されるもので、予め設定されたプログラムに従って所定の演算処理を行って、モータアクチュエータ２８、内外気切替ドア（図示せず）の駆動用モータアクチュエータ４４、送風ファン（図示せず）の駆動用モータ４５、圧縮機作動断続用の電磁クラッチ４６等の通電制御を行うようになっている。
【００３８】
次に、上記構成において本実施形態の作動を説明する。図４のフローチャートは空調用電子制御装置４１のマイクロコンピュータにより実行される制御処理であり、図４の制御ルーチンは、車両エンジンのイグニッションスイッチがオンされて制御装置４１に電源が供給された状態において、空調操作パネル３０のオートスイッチ３２が投入されるとスタートする。
【００３９】
先ず、ステップＳ１００ではフラグ、タイマー等の初期化がなされ、次のステップＳ１１０で、センサ群４２、４３からの検出信号、空調操作パネル３０からの操作信号等を読み込む。
【００４０】
続いて、ステップＳ１２０に進み、下記数式１に基づいて、車室内へ吹き出される空調風の目標吹出温度ＴＡＯを空調の熱負荷条件（内気温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＴＳ）に応じて算出する。この目標吹出温度ＴＡＯは車室内を温度設定器３３の設定温度Ｔsetに維持するために必要な吹出温度である。
【００４１】
【数１】
ＴＡＯ＝Ｋset ×Ｔset −Ｋr ×ＴＲ−Ｋam×ＴＡＭ−Ｋs ×ＴＳ＋Ｃ
但し、Ｋset 、Ｋr 、Ｋam、Ｋs は制御ゲイン、Ｔset、ＴＲ、ＴＡＭ、ＴＳは前述の設定温度、内気温、外気温、日射量で、Ｃは補正用の定数である。
【００４２】
次に、ステップＳ１３０に進み、上記目標吹出温度ＴＡＯに基づいて吹出モードを決定する。具体的には、蒸発器吹出温度ＴＥ＝０℃のとき、すなわち、ＴＥによるＡ／Ｍ開度補正を行わないとき（後述の図５参照）を基準として次の例のように吹出モードを決定する。
【００４３】
１．ＴＡＯ≦３０℃：フェイスモード
２．３０℃＜ＴＡＯ＜４０℃：バイレベルモード
３．ＴＡＯ≧４０℃：フットモード
次に、ステップＳ１４０に進み、次の数式２により蒸発器吹出温度ＴＥによる補正演算を行って目標Ａ／Ｍ開度ＳＷを算出する。
【００４４】
【数２】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（７５−ＴＥ）｝×１００（％）
但し、数式２において、７５はヒータコア１３の温水温度ＴＷの代表値である。このステップＳ１４０による演算ではＴＥ＝０℃のとき補正量が０となり、ＴＥが正の値のときは図５の破線で示すように目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが小さくなり、Ａ／Ｍ開度は最大冷房側に補正される。逆に、ＴＥが負の値であると図５の１点鎖線で示すように目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが大きくなり、Ａ／Ｍ開度は最大暖房側に補正される。なお、図５のＴＥ＝−１０℃は、寒冷地での外気導入時等に発生する。
【００４５】
次に、ステップＳ１５０に進み、ステップＳ１３０で決定された吹出モードを判定する。吹出モードがフェイスモードであるときはステップＳ１６０に進み、フェイスモード時の目標Ａ／Ｍ開度ＳＷを最終的に次のように決定する。すなわち、ステップＳ１４０で算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが４０％以下であるときは、その算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷをそのままフェイスモード時の最終的な目標Ａ／Ｍ開度とする。
【００４６】
また、ステップＳ１４０で算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが４０％より大きいときはフェイスモード時の最終的な目標Ａ／Ｍ開度ＳＷ＝４０％とする。つまり、フェイスモード時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの上限を４０％にクランプする。
【００４７】
一方、ステップＳ１５０でバイレベルモードが判定されると、ステップＳ１７０に進み、バイレベルモード時の目標Ａ／Ｍ開度ＳＷを最終的に次のように決定する。すなわち、ステップＳ１４０で算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが４０％以下であるときは、ＳＷ＝４０％一定とし、また、算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが５３％以上であるときは、ＳＷ＝５３％一定とする。
【００４８】
つまり、バイレベルモード時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの下限を４０％に、また、上限を５３％にそれぞれクランプする。そして、算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが４０％から５３％の間にあるときは、その算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷをそのままバイレベルモード時の最終的な目標Ａ／Ｍ開度とする。
【００４９】
一方、ステップＳ１５０でフットモードが判定されると、ステップＳ１８０に進み、フットモード時の目標Ａ／Ｍ開度ＳＷを最終的に次のように決定する。すなわち、ステップＳ１４０で算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが５３％以上であるときは、その算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷをそのままフットモード時の最終的な目標Ａ／Ｍ開度とする。
【００５０】
また、ステップＳ１４０で算出された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが５３％より小さいときはフットモード時の最終的な目標Ａ／Ｍ開度ＳＷ＝５３％とする。つまり、フットモード時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの下限を５３％にクランプする。
【００５１】
次に、ステップＳ１９０に進み、モータアクチュエータ２８の目標作動角ＳＷＯ（°）を、上記ステップＳ１６０、Ｓ１７０、Ｓ１８０で決定された目標Ａ／Ｍ開度ＳＷ（％）に基づいて算出する。すなわち、ＳＷＯ＝ＳＷ×Ｋ（°）として算出する。ここで、Ｋは目標Ａ／Ｍ開度ＳＷ（％）を作動角（°）へ換算する係数である。
【００５２】
次に、ステップＳ２００に進み、上記目標作動角ＳＷＯと、モータアクチュエータ２８の実際の作動角を示すポテンショメータ４３の値とに基づいて決まる制御値をモータアクチュエータ２８に出力して、モータアクチュエータ２８の実際の作動角を上記目標作動角ＳＷＯと一致させる。
【００５３】
次に、モータアクチュエータ２８の作動角と吹出温度制御および吹出モード切替との制御特性を図６により具体的に説明すると、図６は横軸にモータアクチュエータ２８の作動角（°）をとり、縦軸はＡ／Ｍ開度（％）と、吹出モードドア２０、２３、２６の回転角（°）を示す。
【００５４】
横軸のＡはモータアクチュエータ２８の作動角のうち、温度制御領域を示している。この温度制御領域Ａは、上記した目標Ａ／Ｍ開度ＳＷにより決定される作動角度範囲（図６横軸の０°〜所定値θ５の範囲）を持っている。
【００５５】
モータアクチュエータ２８の作動角＝０°では、エアミックスドア１６の開度を０％の最大冷房位置にする。この最大冷房位置は図１の実線で示すようにヒータコア１３の通風路を全閉し、冷風バイパス通路１５を全開する位置である。
【００５６】
モータアクチュエータ２８の作動角が０からθ１、θ２、θ３、θ４と順次増大するにつれてエアミックスドア１６の開度が増大し、そして、作動角がθ５まで増大すると、モータアクチュエータ２８によりエアミックスドア１６を開度：１００％の最大暖房位置に操作する。この最大暖房位置は図１の２点鎖線で示すように冷風バイパス通路１５を全閉し、ヒータコア１３の通風路を全開する位置である。
【００５７】
このように、モータアクチュエータ２８の作動角のうち、温度制御領域Ａでは、エアミックスドア１６の開度（操作位置）を、０％の最大冷房位置からドア開度＝１００％の最大暖房位置まで連続的に変化させることにより、冷温風の混合割合を調整して車室内への吹出温度を制御できる。
【００５８】
また、これと同時に、温度制御領域Ａではエアミックスドア１６の開度変化に連動して吹出モードが次のように変更される。すなわち、モータアクチュエータ２８の作動角＝０〜θ１の区間では、図２のリンク機構２７を介して３つの吹出モードドアのうち、デフロスタドア２０とフットドア２６の回転角＝０となり、デフロスタ開口部１９とフット開口部２４が全閉する。これに対し、フェイスドア２３はその回転角が最大となって、フェイス開口部２２を全開するので、乗員頭部側へ空気を吹き出すフェイス（ＦＡＣＥ）モードが設定される。
【００５９】
次に、作動角＝θ２〜θ３の区間では、デフロスタドア２０がデフロスタ開口部１９の全閉状態を維持するとともに、フェイスドア２３とフットドア２６がフェイス開口部２２とフット開口部２４をそれぞれ所定開度開くので、乗員頭部側と足元側の両方へ空気を吹き出すバイレベル（Ｂ／Ｌ）モードが設定される。
【００６０】
次に、作動角＝θ４〜θ５の区間では、フェイスドア２３の回転角が０となって、フェイス開口部２２を全閉するとともに、フットドア２６の回転角が最大となって、フット開口部２４を全開する。また、デフロスタドア２０が小角度回転してデフロスタ開口部１９を小開度だけ開く。これにより、乗員足元側へ主に空気を吹き出すとともに少量の空気を窓ガラス側へ吹き出すフット（ＦＯＯＴ）モードが設定される。
【００６１】
なお、作動角＝θ１〜θ２の区間および作動角＝θ３〜θ４の区間は吹出モード切替のために吹出モードドア２０、２３、２６を回転変位させる区間であり、そのため、この区間ではエアミックスドア１６の開度が変化せず、一定に維持される。
【００６２】
以上のごとくして、温度制御領域Ａでは、１つの共通のモータアクチュエータ２８の作動角の変化によりエアミックスドア１６の開度変化（吹出温度制御）と吹出モードの切替（フェイス、バイレベル、フットの各モード間の切替）とを連動して行うことができる。
【００６３】
ところで、デフロスタスイッチ３３（図２）は、デフロスタモードの指令を出すデフロスタモード指令手段を構成するもので、乗員により窓ガラスの曇り除去の必要性が判断され、デフロスタスイッチ３３が投入されたときは、前述のステップＳ１９０においてモータアクチュエータ２８の作動角ＳＷＯを、ＳＷＯ＝ＳＷ×Ｋ＋α（°）として算出する。
【００６４】
この所定値αは、モータアクチュエータ２８の作動角を図５のθ６（θ６＞θ５）より大きい角度範囲に強制的に増大させるためのもので、この所定値αの加算によりモータアクチュエータ２８の作動角を温度制御領域Ａの範囲外に位置するデフロスタ設定領域Ｂに移行させる。
【００６５】
このデフロスタ設定領域Ｂでは、フェイスドア２３とフットドア２６の回転角が０となって、フェイス開口部２２とフット開口部２４をともに全閉するとともに、デフロスタドア２０の回転角が最大となって、デフロスタ開口部１９を全開するので、デフロスタ（ＤＥＦ）モードが設定される。これにより、送風空気の全量を窓ガラス側へ吹き出すことができ、窓ガラスの曇り除去能力を最大に発揮できる。
【００６６】
なお、作動角＝θ５〜θ６の区間はデフロスタモードへの切替のためにフットドア２６とデフロスタドア２０を回転変位させる区間であり、そのため、この区間ではエアミックスドア１６の開度が変化せず、最大暖房位置のままに維持される。デフロスタ設定領域Ｂにおいても上記所定値αを可変することにより吹出温度を自動制御できる。
【００６７】
次に、本発明の要部である「Ａ／Ｍ開度算出でのＴＥ補正と吹出モード切替との制御特性」について図５により具体的に説明する。本実施形態では、蒸発器吹出温度ＴＥの変動に対して、目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの上限をフェイスモード時には４０％にクランプし、また、バイレベルモード時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの下限、上限をそれぞれ４０％、５３％にクランプしており、また、フットモード時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの下限を５３％にクランプしている。
【００６８】
このように、各吹出モードに応じて目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの下限、上限を所定の開度範囲内にクランプ（制限）するようにしているため、この制限された開度範囲内で目標Ａ／Ｍ開度ＳＷのＴＥ補正を行うことになる。その結果、目標Ａ／Ｍ開度ＳＷのＴＥ補正を行っても、吹出モードが切り替わることがない。
【００６９】
そのため、フェイスモード時には常に３０℃以下の吹出温度の空気を吹き出し、また、バイレベルモード時には常に３０℃〜４０℃間の吹出温度の空気を吹き出し、フットモード時には常に４０℃以上の吹出温度の空気を吹き出すことができる。
【００７０】
よって、１つの共通のモータアクチュエータ２８の作動角の変化によりＡ／Ｍ開度制御（吹出温度制御）と吹出モードの切替（フェイス、バイレベル、フットの各モード間の切替）とを連動して行う車両用空調装置において、目標Ａ／Ｍ開度ＳＷのＴＥ補正を行っても、フェイスモード時に３０℃を越える温風が吹き出したり、フットモード時に４０℃以下の低温空気が吹き出すといった不具合を未然に防止できる。
【００７１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの算出に際して、ヒータコア１３の温水温度ＴＷの代表値として、７５℃を数式２に適用してＳＷを算出しており、ヒータコア１３の温水温度ＴＷによるＳＷの補正演算を行っていないが、第２実施形態では、目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの算出に際して、次の数式３によりＴＥ補正の他に温水温度ＴＷによる補正演算も追加するものである。
【００７２】
【数３】
ＳＷ＝｛（ＴＡＯ−ＴＥ）／（ＴＷＤ−ＴＥ）｝×１００（％）
ここで、ＴＷＤは、センサ群２４の水温センサにより検出される実際の温水温度ＴＷに対して図７のように上限および下限をクランプしたものである。図７の例では、ＴＷＤの上限は７５℃に、下限は２０℃にそれぞれクランプしている。
【００７３】
ところで、温水温度ＴＷの上限、下限のクランプを行わない場合は、例えば、低水温時に目標Ａ／Ｍ開度ＳＷが高開度側に補正されると、それに伴って、吹出モードがバイレベルモードからフットモードに切り替わり、それにより、乗員足元側に低温空気が吹き出すという不具合が生じる場合がある。
【００７４】
これに対し、第２実施形態では温水温度ＴＷによる補正演算を行う場合に、温水温度を２０℃〜７５℃の所定範囲にクランプしているため、例えば、低水温時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの高開度側への補正を制限して吹出モードがバイレベルモードからフットモードに切り替ることを防止し、乗員足元側へ４０℃以下の低温空気が吹き出すことを防止できる。
【００７５】
逆に、高水温時には目標Ａ／Ｍ開度ＳＷの低開度側への補正を制限して吹出モードがバイレベルモードからフェイスモードに切り替ることを防止して、乗員頭部側へ３０℃以上の高温空気が吹き出すことを防止できる。
【００７６】
（他の実施形態）
なお、図６の例では、デフロスタ設定領域Ｂ内に、デフロスタモードのみ設定しているが、デフロスタ設定領域Ｂ内にデフロスタモードの他に、フット開口部２４とデフロスタ開口部１９の両方から略同程度の空気を吹き出すフットデフロスタモードを設定してもよい。
【００７７】
また、フットデフロスタモードを温度制御領域Ａ内に設定してもよい。すなわち、モータアクチュエータ２８の作動角が増大するにつれて、温度制御領域Ａ内でフェイス→バイレベル→フット→フットデフロスタモードの順に吹出モードを切り替えて、デフロスタモード設定領域Ｂでは、デフロスタモードのみを設定するようにしてもよい。
【００７８】
また、上述の各実施形態では、車室内への吹出空気温度を制御する温度制御手段として、冷風バイパス通路１５を通過する冷風とヒータコア１３を通過する温風との風量割合を調整するエアミックスドア１６を用いているが、ヒータコア１３を通過する温水流量を調整する温水弁等を温度制御手段として用いてよい。
【００７９】
また、上述の各実施形態では、デフロスタモードを設定する前席側の空調装置について説明したが、デフロスタモードを設定せず、吹出モードとしてフェイス、バイレベル、フットモードのみ、あるいはフェイス、フットモードのみを設定する後席側の空調装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用空調装置の要部の概略断面図である。
【図２】第１実施形態で用いる空調操作パネルの正面図である。
【図３】第１実施形態の電気制御ブロック図である。
【図４】第１実施形態の空調制御を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態による蒸発器吹出温度ＴＥ補正の説明図である。
【図６】第１実施形態によるモータアクチュエータ作動特性の説明図である。
【図７】第２実施形態による温水温度ＴＷ補正の説明図である。
【図８】本発明の課題の説明図である。
【符号の説明】
１６…エアミックスドア（温度制御手段）、１９…デフロスタ開口部、
２２…フェイス開口部、２４…フット開口部、
２０、２３、２６…吹出モードドア、２８…モータアクチュエータ。

Claims

送風空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）および送風空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
前記両熱交換器（１２、１３）を通過して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を制御する温度制御手段（１６）と、
車室内の乗員頭部側へ空気を吹き出すフェイス開口部（２２）と、
車室内の乗員足元側へ空気を吹き出すフット開口部（２４）と、
前記フェイス開口部（２２）および前記フット開口部（２４）の少なくとも１つから空気を吹き出すように吹出モードを切り替える吹出モードドア（２０、２３、２６）と、
前記温度制御手段（１６）および前記吹出モードドア（２０、２３、２６）の両方を連動駆動するための１つの共通のモータアクチュエータ（２８）とを備え、
前記温度制御手段（１６）が、前記車室内への吹出温度を目標温度に維持するための目標位置（ＳＷ）に操作されるように前記モータアクチュエータ（２８）の目標作動角（ＳＷＯ）を決定し、
更に、前記温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）を、前記冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）に応じて補正するようになっており、
前記冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）による前記目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態の前記目標位置（ＳＷ）に連動して決定された吹出モードが維持される範囲内に制限することを特徴とする車両用空調装置。
送風空気を冷却する冷房用熱交換器（１２）および送風空気を加熱する暖房用熱交換器（１３）と、
前記両熱交換器（１２、１３）を通過して車室内へ吹き出す空気の吹出温度を制御する温度制御手段（１６）と、
車室内の乗員頭部側へ空気を吹き出すフェイス開口部（２２）と、
車室内の乗員足元側へ空気を吹き出すフット開口部（２４）と、
前記フェイス開口部（２２）および前記フット開口部（２４）の少なくとも１つから空気を吹き出すように吹出モードを切り替える吹出モードドア（２０、２３、２６）と、
前記温度制御手段（１６）および前記吹出モードドア（２０、２３、２６）を連動駆動するための１つのモータアクチュエータ（２８）とを備え、
前記温度制御手段（１６）が、前記車室内への吹出温度を目標温度に維持するための目標位置（ＳＷ）に操作されるように前記モータアクチュエータ（２８）の目標作動角（ＳＷＯ）を決定し、
更に、前記温度制御手段（１６）の目標位置（ＳＷ）を、前記冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）および前記暖房用熱交換器（１３）の温度（ＴＷ）に応じて補正するようになっており、
前記冷房用熱交換器（１２）の温度（ＴＥ）による前記目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態で決定された吹出モードが維持される範囲内に制限するとともに、
前記暖房用熱交換器（１３）の温度（ＴＷ）による前記目標位置（ＳＷ）の補正を、補正前の状態で決定された吹出モードが維持される範囲内に制限することを特徴とする車両用空調装置。
前記吹出モードドア（２０、２３、２６）は、前記フェイス開口部（２２）から空気を吹き出すフェイスモードと、前記フェイス開口部（２２）および前記フット開口部（２４）の両方から空気を吹き出すバイレベルモードと、前記フット開口部（２４）フットから空気を吹き出すフットモードとを少なくとも切り替えるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。